3 måder at tilpasse en mousetrap bil til afstand

Så din videnskabslærer har givet din klasse den klassiske "mousetrap car" Opgave: At lave, designe og bygge et lille køretøj, der drives af en mousetraps snapping-handling for at gøre din bilrejser så langt som muligt. Hvis du vil komme ud foran alle de andre elever i din klasse, skal du gøre din bil så effektiv som muligt, så du kan presse hver eneste tommer ud af din "bil". Med den rigtige tilgang er det muligt at strømline din bils design for maksimal afstand ved hjælp af kun almindelige hjemmematerialer. Du kan også købe et mousetrap bilsæt fra enhver håndværk butik og springe over at spekulere på, om det vil fungere.

Trin

Metode 1 af 3:

Optimering af dine hjul

1. Brug store baghjul. Store hjul har større rotationsinerti end små hjul. I praksis betyder det, at når de begynder at rulle, er de sværere at stoppe med at rulle. Dette gør store hjul perfekt til afstandsbaserede konkurrencer - teoretisk, de vil accelerere mindre hurtigt end mindre hjul, men de vil rulle meget længere, og de vil rejse en større afstand samlet. Så for maksimal afstand gør hjulene på drivakslen (den mousetrap er bundet til, hvilket normalt er den bageste) meget stor.

Forhjulet er lidt mindre vigtigt - det kan være stort eller lille. For et klassisk træk racer look vil du have store hjul i ryggen og mindre foran.

Billede med titlen Tilpas en Mousetrap bil til afstand Trin 10

2. Brug tynde, lette hjul. Tyndere hjul har mindre friktion og kan gå længere, hvis afstanden er, hvad du vil eller har brug for med din Mousetrap Racer. Det er også vigtigt at tage vægten af hjulene selv i betragtning - enhver unødvendig vægt vil i sidste ende sænke din bil ned eller føre til tilsat friktion. Derudover er det værd at bemærke, at brede hjul kan endda have en lille negativ effekt på bilens træk på grund af luftresistens. Af disse grunde vil du gerne bruge de tyndeste, lette hjul til din bil.

Gamle cd`er eller dvd`er arbejder ret godt til dette formål - de er store, tynde og ekstremt lys. I dette tilfælde kan en VVS-vaskemaskine bruges til at reducere hulstørrelsen i midten af cd`en (for at passe til akslen bedre).

Hvis du har adgang til gamle vinyl, arbejder disse også meget godt, selvom de måske er for tunge til de mindste mousetraps.

Billedet med titlen Tilpas en Mousetrap-bil til afstand Trin 11

3. Brug en smal bagaksel. Forudsat din bil er en baghjulsbil, hver gang din bagaksel drejer, drejer baghjulene. Hvis din bagaksel er ekstremt mager, vil din Mousetrap-bil være i stand til at vende den flere gange i samme længde af streng end det ville, hvis det var bredere. Dette oversætter til at dreje dine baghjul flere gange, hvilket betyder større afstand! Af denne grund er det en vis ide at gøre din aksel ud af det skinneste materiale, der stadig kan understøtte vægten af rammen og hjulene.

Smalle træ dowel stænger er et godt, let tilgængeligt valg her. Hvis du har adgang til tynde metalstænger, er disse endnu bedre - når de smureres, har de normalt mindre friktion.

Billedet med titlen Tilpas en Mousetrap Bil til afstand Trin 12

4. Skabe trækkraft ved at give kanterne af friktionen af hjulene. Hvis hjulene glider mod jorden, når fælden er sprunget, er energi spildt - Mousetrap fungerer for at få hjulene til at vende, men du får ikke nogen ekstra afstand. Hvis dette sker med din bil, kan du tilføje et friktionsfremkaldende materiale til baghjulene reducere deres glidning. For at holde dine vægtkrav ned, skal du kun bruge så meget som nødvendigt for at give spidserne af hjulene noget greb og ingen ekstra. Nogle egnede materialer er:

Elektrisk tape

Elastikker

Poppet ballongummi

Derudover kan placering af et stykke sandpapir under baghjulene ved startlinjen reducere glidning, da bilen begynder at flytte (når det er mest sandsynligt).

Metode 2 af 3:

Tilpasning af din ramme

1. Byg den letteste ramme mulig. Frem for alt skal din bil være lys. Jo mindre massen af din bil, jo bedre - hvert gram eller milligram du kan barbere af din bils ramme er lidt længere, din mousetrap vil kunne skubbe din bil. Prøv ikke at have ekstra rammemateriale ud over, hvad der er nødvendigt for at holde dine mousetrap og hjulaksler på plads. Hvis du ser spildt plads på din ramme, skal du prøve at fjerne det, eller hvis dette er umuligt, lav huller i det med en øvelse for at bringe sin vægt ned. Du vil også gerne bruge det letteste materiale muligt til din ramme. Her er blot nogle få egnede:

BALSA WOOD
Hårde plastikplader
Tynde, lette metalplader (aluminium / tin tagmateriale mv.)

Bygning legetøj (k`nex, legos osv.)

Billede med titlen Tilpas en mousetrap bil til afstand trin 2

2. Gør rammen lang og smal. Ideelt set vil du have din bil formet aerodynamisk - det vil sige, at den præsenterer det mindste mulige overfladeareal i den retning, det vil rejse. Som en pil, en longboat, et fly eller et spyd, vil et køretøj, der er designet med maksimal effektivitet i tankerne, næsten altid have en lang, skinnende form for at minimere træk fra luftresistens. Med henblik på din Mousetrap-bil betyder dette at gøre din ramme både smalle (selvom det vil være svært at få din ramme enhver snævrere end selve mousetrapet) og lodret skinny.

Husk, for at minimere træk, forsøger du at give din bil den smaleste, mindste profil muligt. Prøv at komme ned på jorden og se på din bil fra forsiden for at spotte stykker af rammen, der gør din bils profil unødigt stor.

Billedet med titlen Tilpas en Mousetrap bil til afstand Trin 3

3. Brug lim i stedet for negle, hvor det er muligt. Uanset hvor du kan, prøv at bruge lim i din bils design, snarere end negle, stifter eller andre tungere løsninger. For eksempel bør du kun bruge blot et par små pletter af lim for at rette din mousetrap til rammen. Generelt vil limen holde lige såvel som negle, hvilket kan tilføje unødvendig vægt. Brug super lim ikke skole lim det vil ikke holde så godt.

En anden fordel ved lim er, at det normalt ikke normalt påvirker din bils luftresistens. På den anden side, hvis hver ende af en negle stikker ud af din ramme, det kan har en mindre effekt.

Billedet med titlen Tilpas en Mousetrap-bil til afstand Trin 4

4. Hold din ramme strukturelle integritet i tankerne. Den eneste begrænsende faktor Når det kommer til, hvordan lys og tynd, du kan gøre din Mousetrap-bils ramme, er dens skrøbelighed - hvis det er for lys, kan det blive så skrøbeligt, at virkningen af at springe mousetrap bryder bilen fra hinanden. Den delikate balance mellem at opnå den maksimale afstand og gøre din bil ustabil kan være ret vanskelig for at få ret, men vær ikke bange for at eksperimentere. Mousetrap selv er usandsynligt at bryde, så længe du har ekstra rammemateriale, har du frihed til at lave fejl.

Hvis du bruger et ekstra skrøbeligt materiale som Balsa Wood, og du har svært ved at få din ramme til at holde sammen, overveje at tilføje en lille strimmel af et robust materiale som metal eller plastik på undersiden af rammen. At gøre dette øger bilens strukturelle styrke, samtidig med at ændringen minimeres til dens luftmodstand og vægt.

Metode 3 af 3:

Maksimering af din magt

1. Giv din fælde en lang "arm" at øge dets gearing. De fleste mousetrap biler arbejder som følger: Mousetrap er "sæt", En streng, der er bundet til mousetrapens arm, er omhyggeligt indpakket omkring en af hjulakslen, og når fælden er sprunget, overfører fældningsarmen sin energi til akslen for at dreje hjulene. Da armen af fælden er ret kort, hvis bilen ikke er omhyggeligt konstrueret, kan den trække på strengen for hurtigt, hvilket får hjulene til at glide og energi til at gå tabt. For en langsommere, steadier trækker, prøv at fastgøre en lang pol til armen for at fungere som en håndtag, så binder slutningen af strengen til dette, bedre til armen selv

Det er vigtigt at bruge det rigtige materiale til din håndtag. Håndtaget bør ikke bøje overhovedet under strengenes stress - dette repræsenterer spildt energi. Mange guider anbefaler robuste Balsa konstruktioner eller Balsa forstærket med metal for at give en robust, men let håndtag.

Billede med titlen Tilpas en mousetrap bil til afstand trin 6

2. Placer fælden så langt frem som muligt. Forudsat at din fælde vil vende baghjulene, vil du have din bils mousetrap til at være langt frem på rammen, da den kan være uden at røre forhjulene. Jo længere afstand mellem fælden og hjulene, jo bedre - mere afstand betyder, at du vil være i stand til at løbe mere streng rundt om akslen for bare en lille Ekstra langsom og stabil trækkraft.

Billedet med titlen Tilpas en Mousetrap bil til afstand trin 7

3. Sørg for minimal friktion på dine bevægelige dele. For maksimal afstand vil du bruge så tæt på 100% af din Mousetraps strøm som muligt. Dette betyder at reducere friktion på overflader af din bil, hvor punkter glider mod hinanden. Brug et mildt smøremiddel, som WD-40, auto fedt eller et lignende produkt for at holde kontaktpunkterne mellem en bils bevægelige dele, der er olierede, så bilen "kører" så glat som muligt.

Mange Mousetrap bilbyggerier identificerer akslen som den primære kilde til friktion på en mousetrap bil. For at minimere akselfriktion, gnides eller sprøjte lidt smøremiddel på hver aksel, hvor den møder rammen, så fungerer det om muligt i kontaktpunktet ved at glide hjulene frem og tilbage.

Billede med titlen Tilpas en mousetrap bil til afstand trin 8

4. Hvis du har lov til at bruge den mest kraftfulde mousetrap mulig. Mest af tiden, for Mousetrap-bilopgaver, vil alle elever blive forpligtet til at bruge den samme størrelse af mousetrap, så alles bildesigner har samme mængde strøm. Men hvis du ikke har denne begrænsning, er du velkommen til at bruge den mest kraftfulde mousetrap, du kan finde! Større fælder som rottefælder giver meget mere strøm end grundlæggende mousetraps, men de kræver også robuste konstruktioner, eller de kan bryde bilen fra hinanden, når de er sprunget, så du må muligvis styrke din ramme og / eller aksler for at rumme.

Husk på, at rottefælder og andre store gnaverfælder nemt kan bryde fingrene, så håndtere væbnede fælder med ekstrem forsigtighed, selv når du er sikker på, at fælden er rigget op til din aksel og ikke skal kunne lukke frit.

Tips

Hvis strengen er bare viklet rundt om akslen, kan bilen næppe bevæge sig. Tilføjelse af et større drev hub kan forbedre trækkraft. I nogle billeder er der et gummidæk på akslen, dette virker som en "gear" og reducerer strengtippage.

Brug den længste håndtag til rådighed til at udvide mousetrap arm så langt som muligt.Spidsen krydser en større afstand, der tillader flere hjulindpakninger af streng for at afspille. En antenne fra en brudt boom-boks blev anvendt til håndtaget. Noget langt, lys og ikke for fleksibelt vil arbejde for armen.

Reducer friktion på akslen ved at minimere overfladen af den støtte, der kontakter drivakslen. En akselstøtte af tyndt stål har mindre friktion end et hul boret gennem en woodblock.

Reducer chok ved at bruge en smule svamp som simuleret ost. Dette stopper bilen fra at hoppe så meget, når håndtagets arm slår ned.

Justeringen af akslerne og monteringen er afgørende for reduceret friktion og øget ydeevne.

Reducer friktion ved at anvende Molykote® et molybdænisulfidbaseret pulveriseret smøremiddel til akslerne, hjulene og mousetrapfjederen.

Tag en cd og akslen med dig til hardware butik, hvis du køber en vaskemaskine. Det her kan hjælpe dig med at få den rigtige størrelse første gang.

Du kan se mange forskellige elevindsatser på Mouse Trap Car Challenge hjemmeside.

Forøg friktion ved at vokse strengen med stearinlysvoks. Ved at vokse det har strengen en bedre træk på akslen.

Forøg friktion, hvor det er nødvendigt ved at bruge et gummidæk eller tape rundt om akslen, hvor strengen er indpakket. Strengen skal dreje akslen og ikke glide.

Reducer massen ved hjælp af en simpel lyspind til kropsdelen. Reduktion af massen reducerer også friktionen på akselstøtterne.

Det er nyttigt at sikre, at din aksel ikke rummer rundt, ellers vil den bevæge sig til venstre og højre.

Brug så lidt masse på bilen som muligt, mens det stadig gør det stort nok til at bevæge sig.

Ting at overveje

Hjul-til-aksel forhold: For afstand, brug store hjul og en lille aksel. Tænk på baghjulet på en cykel - et lille drivhjul og et stort hjul.
Inerti: Hvor meget energi tager det for at få din bil startet? En lysere bil kræver mindre. Sænk massen af dit køretøj for den bedste afstand.
Frekvens af energiefrigivelse: Hvis energien frigives langsomt, bruges strømmen mere effektivt, og bilen vil rejse videre. En måde at bremse denne udgivelse på er at forlænge håndtagens arm. En længere arm rejser en større afstand og tillader flere wraps af snor omkring akslen. Bilen vil gå langt, men langsommere.
Friktion: Minimer friktion på akslen ved at minimere kontaktfladeområdet. En tynd stålbeslag blev brugt i dette eksempel. I starten blev et hul, der blev boret gennem en skovblok, bruges til at holde akslen. Dette blev forladt, fordi det større overfladeareal får bilen til at bruge energi, der overvinder friktion snarere end at rejse fremad.
Trækkraft: Dette er hvad du ringer til friktion, når det er vant til din fordel. Friktion bør maksimeres, hvor det er nødvendigt (hvor strengen ombryder rundt om akslen, og hvor hjulene kontakter gulvet).Slipping String eller Wheels svarer til spildt energi.

Advarsler

Der er en grænse for mængden af tilgængelig energi - kraften af foråret. Den viste bil er tæt på det maksimale. Hvis armlen var længere, eller hjulene var større, bilen ville ikke bevæge sig overhovedet! I dette tilfælde kan energiefrigivelsen være "afstemt" Ved at skubbe ind i antennen nogle (forkort håndtaget).

Mousetraps er farlige. Du kunne bryde en finger. Brug voksenovervågning. Du kunne blive såret, og du kan opdele fælden!

Pas på, når du beskæftiger sig med værktøjer, skære træ eller med skadelige materialer. Du skal altid have voksen Tilsyn, når du arbejder.

Del på sociale netværk :